Anhaltezeit vs. Sicherheitsabstand: Wie die Anhaltezeit der Maschine die Platzierung des Lichtvorhangs beeinflusst

Wenn Sie einen Sicherheitslichtvorhang vor einer Presse, einem Roboter oder einer Bandzuführung anbringen, installieren Sie nicht nur einen Sensor.
Sie entscheiden, wie lange die Maschine anhalten muss, bevor eine Hand, ein Arm oder der ganze Körper in die Gefahrenzone gerät.

Deshalb ist Maschinenstoppzeit und Sicherheitsabstand fahren immer zusammen. Wenn die Maschine mehr Zeit zum Anhalten benötigt, müssen Sie den Lichtvorhang weiter weg platzieren. Wenn Sie die Anhaltezeit verkürzen, können Sie den Lichtvorhang näher heranfahren und trotzdem die Regeln der EN ISO 13855 und ANSI B11.19 einhalten.

Berechnung der Maschinenstoppzeit und des Sicherheitsabstands (EN ISO 13855 und ANSI B11.19)

Beide Hauptnormen beruhen auf der gleichen Grundidee:

• Der Sicherheitsabstand hängt ab von
  • wie schnell sich eine Person auf die Gefahr zubewegen kann, und
  • wie lange das ganze System anhalten muss.

Die gängige Formel sieht wie folgt aus:

• S = K × T + C

Wo:

• S - Mindestsicherheitsabstand zwischen Lichtvorhang und Gefahr
• K - Annäherungsgeschwindigkeit der Hand oder des Körpers (mm/s)
• T - Gesamtanhaltezeit des Systems (s)
• C - Eindringtiefe, basierend auf der Auflösung und Geometrie des Lichtvorhangs

ANSI B11.19 unterteilt T lediglich in mehrere Teile (Maschinenstoppzeit, Steuerzeit, Reaktion des Lichtvorhangs, Bremsüberwachung usw.), aber für die tägliche technische Diskussion kann man es als eine Gesamtstoppzeit betrachten.

Eine einfache Art, sie zu lesen:
wenn T-Doubles, und alles andere bleibt gleich, S verdoppelt sich fast.
Das ist das “versus” in Anhaltezeit vs. Sicherheitsabstand.

Schlüsselvariablen für die Berechnung des Sicherheitsabstands

Dieser Tisch sieht einfach aus, aber er ist die Grundlage für jedes ernsthafte Projekt, von der Aufrüstung einer kleinen Druckmaschine bis hin zu einer kompletten Roboterlinie.

Warum die Maschinenstoppzeit die Platzierung des Sicherheitslichtvorhangs bestimmt

Viele Teams schauen immer noch nur auf die “Bremszeit”. Das ist riskant.
Die gesamte Anhaltezeit T muss enthalten:

• Reaktion des Lichtvorhangs
• Sicherheitsrelais oder Sicherheits-SPS-Logik
• Ausgangsmodule / Schütze
• Tatsächliche mechanische Anhaltezeit

Wenn Sie die elektronischen Teile außer Acht lassen und nur die Abkantpresse messen, unterschätzen Sie T. Dann montieren Sie den Vorhang zu nah. Auf dem Papier sieht die Rechnung gut aus, in der Realität kann der Bediener die Gefahr noch erreichen, bevor die Bewegung den Nullpunkt erreicht.

Dies ist genau der Punkt, an dem eine schnelle Sicherheitslichtvorhang Typ 4 hilft. Mit Produkten wie dem DGD1220 Sicherheitslichtvorhang für Maschinen oder das ultradünne DCBZ1240-Infrarot-Vorhang, Die Reaktionszeit des Sensors bleibt gering, so dass ein größerer Teil des Zeitbudgets auf den Maschinenstopp und nicht auf die Elektronik entfällt.

Eindringtiefe C, Auflösung des Lichtvorhangs und Sicherheitsabstand

Wie sich die Auflösung des Sicherheitslichtvorhangs auf C

Die Durchdringungsdistanz C gibt an, wie weit ein Körperteil in das Feld des Lichtvorhangs eindringen kann, bevor die Strahlen es tatsächlich sehen. Diese Zahl ändert sich mit der Auflösung:

• Finger / hochpräzise Vorhänge (zum Beispiel 14-20 mm)
  • Sie können näher an der Gefahr sitzen, weil sie kleinere Objekte früher sehen.
• Hand-/Arm- oder Körperschutzvorhänge
  • Sie brauchen mehr Abstand. Die Norm geht davon aus, dass sich die Person weiter nach innen lehnen oder treten kann, bevor sie entdeckt wird.

Selbst wenn also die Stoppzeit T der Maschine gleich ist, kann ein hochpräziser Sicherheitslichtvorhang kann ein kleineres S ermöglichen als ein Körperschutzgitter.

Der Produktbaum von NEW STAR ist auf diese unterschiedlichen Bedürfnisse abgestimmt:

• Hochpräzise Sicherheitslichtvorhänge - für Stanzen, Metallschneiden, 3C-Elektronik, Batterieschweißen.
• Allgemeine Verwendung und kompakte Sicherheitslichtvorhänge - für Standardverpackungen und Montagelinien.
• Mehrseitiger Zugriffsschutz - umgeben Roboterzellen und Palettierer mit weniger harten Schutzvorrichtungen.
• Seite Ultra-Dünn / Front Ultra-Dünn - wenn der Maschinenrahmen fast keinen Platz für Hardware lässt.

Wenn Sie die falsche Auflösung wählen, müssen Sie jedes Mal gegen die Formel ankämpfen, wenn Sie versuchen, den Montageabstand einzustellen.

Stoppzeitmessung an realen Maschinen und Robotersystemen

Bei echten Geräten sollte man T nicht erraten, sondern messen.

Typische Fälle, in denen eine Stoppzeitmessung erforderlich ist:

• Elektrische Pressen und Abkantpressen in der Automobil- und Metallverarbeitung
• Spritzgießmaschinen mit Schnellverschlusseinheiten
• Schwere Holzbearbeitungslinien, Plattensägen und Plattenbearbeitung
• Roboterzellen, die schwere Werkzeuge oder Teile bewegen

Ein einfacher Arbeitsablauf, den viele Sicherheits- und Wartungsteams nutzen:

1. Lassen Sie die Maschine bei maximaler Geschwindigkeit und im “schlechtesten” Produktionsmodus laufen.
2. Schließen Sie am Stellglied, z. B. dem Motorschütz, einen Stoppuhr an.
3. Lösen Sie den Anschlag mehrmals aus, um Abweichungen zu erkennen.
4. Verwenden Sie den höchsten Wert als T in der Formel für den Sicherheitsabstand.
5. Wiederholen Sie die Prüfung nach der Wartung der Bremsen, nach Geschwindigkeitsänderungen, nach größeren Werkzeugwechseln und in regelmäßigen Abständen.

Man sieht das oft in Betrieben, in denen EHS und Wartung eng zusammenarbeiten. Die Maschine fühlt sich “gut” an, aber das gemessene T wird mit der Zeit länger. Ohne Aktualisierung des Lichtvorhangabstands ist die ursprüngliche Risikoanalyse bereits veraltet.

Wie sich Stoppzeit und Sicherheitsabstand auf Verpackung, Logistik und Leistung der Roboterzelle auswirken

Anhaltezeit und Sicherheitsabstand sind Sicherheitsthemen, berühren aber auch unmittelbar Produktivität und Ergonomie.

Bei einem Verpackungs- oder Logistiksystem zwingt die Formel bei langen Stoppzeiten dazu, den Vorhang weit entfernt vom Anpresspunkt oder Roboter zu montieren. Das bedeutet:

• Die Bediener gehen zusätzliche Schritte, um Staus zu beseitigen.
• Der Zugriff auf den Arbeitsbereich wird erschwert.
• Die Neustart- und Rücksetzzyklen fühlen sich für die Besatzung langsam und langweilig an.

Hier ein kurzer Überblick darüber, wie die Betreiber die verschiedenen Kombinationen empfinden.

In Lebensmittel-, Getränke- und Abwaschbereichen gibt es eine weitere Besonderheit. Sie brauchen IP-geschützte Sicherheitsvorhänge, So kollidieren Stoppzeit, S und Umwelt miteinander. Das ist genau der Grund, warum Lösungen wie das SWP2840 Industrie-Lichtvorhang gibt es: ein geeignetes wasserdichtes Gehäuse und die erforderliche Reaktionszeit für eine angemessene Entfernung.

Technische Optionen, wenn der berechnete Sicherheitsabstand zu groß ist

Manchmal führt man die vollständige Berechnung mit echtem T durch, und das Ergebnis sieht unmöglich aus. Vielleicht würde der Vorhang im Gehweg oder direkt vor einer Palettenspur landen. Sie haben immer noch Möglichkeiten, Sie müssen es nicht akzeptieren.

Option 1 - Verkürzung der Haltezeit T

Dies ist eine reine Ingenieursarbeit:

• Aufrüstung oder Neueinstellung von Bremsen an Pressen, Sägen und schweren Förderanlagen.
• Stellen Sie die Verzögerungsrampen in Antrieben und Servoreglern ein.
• Bereinigung der Sicherheitskette: kurze und klare Logik in der Sicherheits-SPS, schnelle Sicherheitsrelais, keine “geheimnisvollen” Verzögerungen.

Ein kürzeres T bedeutet ein kleineres S, ohne dass sich der Typ des Lichtvorhangs ändert.

Option 2 - Verringerung des Durchdringungsabstands C durch eine bessere Gestaltung des Vorhangs

Wenn die Stromüberwachung eher einer Körpererkennung entspricht, ist C groß. Der Wechsel zu einer Hochpräzisionsvorhang oder eine kompakt Typ 4 Modell kann C verringern und den Vorhang näher an die Gefahr bringen.

Zum Beispiel:

• In einer elektronischen Montagelinie können Sie einen kompakten Vorhang verwenden wie DGD1220 in der Nähe des Werkzeugs.
• Auf Mess- und Qualitätsstationen wird ein spezielles Messung Lichtvorhang sorgt für die Maßkontrolle, während ein separater Sicherheitsvorhang den Zugriffsschutz gewährleistet.
• Bei Prozess-Skids mit Pumpen und Tanks können Sie Sicherheitsvorhänge mit einer Durchflusssensor um sowohl bewegliche Teile als auch Flüssigkeitsleitungen zu beobachten.

Wenn Sie sowohl T als auch C intelligent gestalten, wird die Platzierung des Lichtvorhangs zu einem Werkzeug für die Sicherheit und eine bessere Taktzeit, nicht zu einem Hindernis.

Passende Stoppzeit, Sicherheitsabstand und NEW STAR Sicherheitslichtvorhänge

NEW STAR Positionen als Hersteller von Sicherheitssensoren für Maschinen aus einer Hand, mit ISO9001-Werk und OEM/ODM-Fähigkeit vom Einzelmuster bis zur Großserie. Das hört sich nach Marketing an, ist aber tatsächlich wichtig für die Anhaltezeit und den Sicherheitsabstand:

• Sie können bestellen individuelle Schutzhöhen um den von Ihnen berechneten S zu entsprechen, anstatt zufällige Größen zu stapeln.
• Verschiedene Serien decken Pressen, Spritzguss, Logistik, Holzbearbeitung, Zerspanung, Robotik, DWS-Systeme, Batterie- und 3C-Linien, Sie brauchen also keine zehn Lieferanten.
• Für EHS-Manager, Sicherheitsingenieure, Prozessverantwortliche und Einkäufer ist es von Vorteil, einen Partner für Sicherheitslichtvorhänge, Messvorhänge, optoelektronische Sensoren, Sicherheitseinrichtungen, Strömungsüberwachung macht Audits und die Einhaltung von Vorschriften viel einfacher.

Wenn Automatisierungsingenieure über EN ISO 13855, EHS über Risikominderung und der Einkauf über Liefer- und Chargenaufträge sprechen, haben alle immer noch dieselbe Hardware-Familie im Blick thelightcurtains.com.

Praktische Checkliste für Ingenieure, EHS und Einkäufer

Bevor Sie die nächste Zelle oder Zeile abzeichnen, sollten Sie diese kurze Liste durchgehen:

• Haben wir aktuelle Stoppzeitmessungen für jede gefährliche Bewegung?
• Haben wir die Sensorreaktion + Regelzeit + Bremszeit in T, nicht nur den mechanischen Anschlag?
• Ist Sicherheitsabstand S aus der richtigen Anfluggeschwindigkeit und dem richtigen Körperteil berechnet?
• Entspricht die gewählte Vorhangauflösung dem Risiko: Finger, Hand oder Ganzkörper?
• Ist die montierter Abstand auf der Maschine das Gleiche wie in der Berechnungsnotiz?
• Haben wir einen Plan, um T nach größeren Wartungsarbeiten, Geschwindigkeitsänderungen oder Werkzeugwechseln neu zu messen?
• Haben wir die richtige NEW STAR Serie (Kompakt, Schweres Gerät, Hochpräzise, Mehrseitig, Wasserdicht) für den realen Einsatz der einzelnen Stationen ausgewählt?

Wenn Sie diese Punkte abhaken können, ist Ihr Bericht über die Stoppzeit im Vergleich zum Sicherheitsabstand in einer viel besseren Verfassung. Und wenn Sie wollen, dass diese Geschichte mit echter Hardware, OEM-Anpassung und Großhandelschargen verbunden wird, können Sie sie direkt von thelightcurtains.com.